KR102514039B1 - Vacuum adiabatic body and refrigerator - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 측면에 따른 진공단열체에는 제1플레이트 부재; 제2플레이트 부재; 진공 상태의 공간인 제3공간을 제공할 수 있도록 상기 제1프레이트 부재와 상기 제2플레이트 부재를 밀봉하는 밀봉부; 상기 제3공간을 유지하는 서포팅유닛; 상기 제 1 플레이트 부재와 상기 제 2 플레이트 부재 간의 열전달량을 감소시키기 위한 열저항유닛; 및 상기 제3공간의 기체를 배출하는 배기포트가 포함되고, 상기 플레이트 부재 중 적어도 하나에는 상기 제3공간 측으로 연장되어 상기 서포팅유닛과의 결합하는 연장부가 구비되고, 상기 연장부는 상기 플레이트 부재 중 적어도 하나의 테두리부에서 하방으로 연장되어 형성된다.A vacuum insulator according to an aspect of the present invention includes a first plate member; a second plate member; a sealing part sealing the first plate member and the second plate member to provide a third space, which is a space in a vacuum state; a supporting unit maintaining the third space; a thermal resistance unit for reducing an amount of heat transfer between the first plate member and the second plate member; and an exhaust port for discharging gas in the third space, and at least one of the plate members has an extension portion extending toward the third space and coupled to the supporting unit, and the extension portion includes at least one of the plate members. It is formed by extending downward from one edge portion.
Description
본 발명은 진공단열체 및 냉장고에 관한 것이다. The present invention relates to a vacuum insulator and a refrigerator.
진공단열체는 몸체의 내부를 진공으로 유지하여 열전달을 억제하는 물품이다. 상기 진공단열체는 대류 및 전도에 의한 열전달을 줄일 수 있기 때문에 온장장치 및 냉장장치에 적용되고 있다. 한편, 종래 냉장고에 적용되는 단열방식은 냉장과 냉동에 따라서 차이는 있지만 대략 30센티미터가 넘는 두께의 발포 폴리우레탄 단열벽을 제공하는 것이 일반적인 방식이었다. 그러나, 이로써 냉장고의 내부 용적이 줄어드는 문제점이 있다. A vacuum insulator is an article that suppresses heat transfer by maintaining a vacuum inside the body. Since the vacuum insulator can reduce heat transfer by convection and conduction, it is applied to warming and refrigerating devices. On the other hand, in the conventional insulation method applied to refrigerators, although there are differences depending on refrigeration and freezing, it was a general method to provide a polyurethane foam insulation wall having a thickness of more than about 30 cm. However, this causes a problem in that the internal volume of the refrigerator is reduced.
냉장고의 내부 용적을 늘리기 위하여 상기 냉장고에 진공단열체를 적용하고자 하는 시도가 있다. There is an attempt to apply a vacuum insulator to the refrigerator in order to increase the internal volume of the refrigerator.
먼저, 본 출원인의 등록특허 10-0343719(인용문헌 1)가 있다. 상기 등록특허에 따르면 진공단열패널(Vacuum adiabatic panel)을 제작하고, 상기 진공단열패널을 냉장고의 벽에 내장하고, 상기 진공단열패널의 외부를 스티로폼인 별도 성형물로 마감하는 방식이다. 상기 방식에 따르면 발포가 필요 없고, 단열성능이 향상되는 효과를 얻을 수 있다. 이 방식은 비용이 상승하고 제작방식이 복잡해지는 문제가 있다. 다른 예로서 공개특허 10-2015-0012712(인용문헌 2)에는 진공단열재로 벽을 제공하고 그에 더하여 발포 충전재로 단열벽을 제공하는 것에 대한 기술에 제시되어 있다. 이 방식도 비용이 증가하고 제작방식이 복잡한 문제점이 있다. First, there is the applicant's Registered Patent No. 10-0343719 (Citation 1). According to the registered patent, a vacuum adiabatic panel is manufactured, the vacuum adiabatic panel is embedded in a wall of a refrigerator, and the outside of the vacuum adiabatic panel is finished with a separate molding made of Styrofoam. According to the above method, foaming is not required, and the effect of improving the insulation performance can be obtained. This method has a problem in that the cost increases and the manufacturing method becomes complicated. As another example, Patent Publication No. 10-2015-0012712 (Citation 2) presents a technique for providing a wall with a vacuum insulation material and in addition to providing a insulation wall with a foam filler. This method also has problems in that the cost increases and the manufacturing method is complicated.
또 다른 예로서 냉장고의 벽을 전체로 단일물품인 진공단열체로 제작하는 시도가 있었다. 예를 들어, 미국공개특허공보 US2004226956A1(인용문헌 3)에는 진공상태로 냉장고의 단열구조를 제공하는 것에 대하여 개시되어 있다. 그러나 냉장고의 벽을 충분한 진공상태로 제공하여 실용적인 수준의 단열효과를 얻는 것은 어려운 일이다. 상세하게 설명하면, 온도가 서로 다른 외부케이스와 내부케이스와의 접촉부분의 열전달 현상을 막기가 어렵고, 안정된 진공상태를 유지하는 것이 어렵고, 진공상태의 음압에 따른 케이스의 변형을 방지하는 것이 어려운 등의 문제점이 있다. 이들 문제점으로 인하여 인용문헌 3의 기술도 극저온의 냉장장치에 국한하고, 일반 가정에서 적용할 수 있는 수준의 기술은 제공하지 못한다. As another example, there has been an attempt to manufacture the entire wall of a refrigerator with a vacuum insulator, which is a single item. For example, U.S. Patent Publication No. 2004226956A1 (Citation 3) discloses providing a heat insulating structure for a refrigerator in a vacuum state. However, it is difficult to achieve a practical level of insulation by providing sufficient vacuum to the walls of the refrigerator. In detail, it is difficult to prevent heat transfer between the outer case and the inner case at different temperatures, it is difficult to maintain a stable vacuum state, and it is difficult to prevent deformation of the case due to negative pressure in the vacuum state. There is a problem with Due to these problems, the technology of
본 발명은 상기되는 배경에서 제안되는 것으로서, 진공에 의한 충분한 단열효과를 얻고, 상업적으로 적용할 수 있는 진공단열체 및 냉장고를 제안한다. The present invention is proposed in the background described above, and proposes a vacuum insulator and a refrigerator that obtain sufficient insulation effect by vacuum and can be applied commercially.
또한, 진공단열체에 구비되는 플레이트 부재의 지지력을 향상시키기 위한 구조를 제안한다.In addition, a structure for improving the bearing capacity of a plate member provided in a vacuum insulator is proposed.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 진공단열체에는 제1플레이트 부재; 제2플레이트 부재; 진공 상태의 공간인 제3공간을 제공할 수 있도록 상기 제1프레이트 부재와 상기 제2플레이트 부재를 밀봉하는 밀봉부; 상기 제3공간을 유지하는 서포팅유닛; 상기 제 1 플레이트 부재와 상기 제 2 플레이트 부재 간의 열전달량을 감소시키기 위한 열저항유닛; 및 상기 제3공간의 기체를 배출하는 배기포트가 포함되고, 상기 플레이트 부재 중 적어도 하나에는 상기 제3공간 측으로 연장되어 상기 서포팅유닛과의 결합하는 연장부가 구비되고, 상기 연장부는 상기 플레이트 부재 중 적어도 하나의 테두리부에서 하방으로 연장되어 형성된다.In order to solve the above problems, a vacuum insulator according to an aspect of the present invention includes a first plate member; a second plate member; a sealing part sealing the first plate member and the second plate member to provide a third space, which is a space in a vacuum state; a supporting unit maintaining the third space; a thermal resistance unit for reducing an amount of heat transfer between the first plate member and the second plate member; and an exhaust port for discharging gas in the third space, and at least one of the plate members has an extension portion extending toward the third space and coupled to the supporting unit, and the extension portion includes at least one of the plate members. It is formed by extending downward from one edge portion.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 다른 측면에 따른 진공단열체에는 제1플레이트 부재; 제2플레이트 부재; 진공 상태의 공간인 제3공간을 제공할 수 있도록 상기 제1프레이트 부재와 상기 제2플레이트 부재를 밀봉하는 밀봉부; 상기 제3공간을 유지하는 서포팅유닛; 상기 제 1 플레이트 부재와 상기 제 2 플레이트 부재 간의 열전달량을 감소시키기 위한 열저항유닛; 및 상기 제3공간의 기체를 배출하는 배기포트가 포함되고, 상기 열저항 유닛에는 상기 플레이트 부재 중 적어도 하나에 연결되며, 상기 제1플레이트 부재와 상기 제2플레이트 부재 간의 열전달량을 감소시키기 위한 전도저항쉬트가 포함되고, 상기 플레이트 부재 중 적어도 하나에는 상기 제3공간 측으로 연장되며, 상기 서포팅유닛과의 결합하는 연장부가 구비된다.In order to solve the above problems, a vacuum insulator according to another aspect of the present invention includes a first plate member; a second plate member; a sealing part sealing the first plate member and the second plate member to provide a third space, which is a space in a vacuum state; a supporting unit maintaining the third space; a thermal resistance unit for reducing an amount of heat transfer between the first plate member and the second plate member; and an exhaust port for discharging gas in the third space, wherein the thermal resistance unit is connected to at least one of the plate members, and conduction for reducing an amount of heat transfer between the first plate member and the second plate member. A resistance sheet is included, and at least one of the plate members has an extension portion extending toward the third space and coupled to the supporting unit.
상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 냉장고에는 본체; 및 도어가 포함되고, 상기 본체로 냉매를 공급할 수 있도록 하기 위하여, 압축기; 응축기; 팽창기; 및 증발기가 포함되고, 상기 본체 및 상기 도어 중의 적어도 하나는 진공단열체를 포함하고, 상기 진공단열체에는, 제1플레이트 부재; 제2플레이트 부재; 진공공간부를 제공할 수 있도록 상기 제1플레이트 부재와 상기 제2플레이트 부재를 밀봉하는 밀봉부; 상기 진공공간부를 유지하는 서포팅유닛; 열저항유닛; 및 상기 진공공간부의 기체를 배출하는 배기포트가 포함되고, 상기 플레이트 부재 중 적어도 하나에는 상기 제3공간 측으로 연장되며, 상기 서포팅유닛과의 결합하는 연장부가 구비된 냉장고.In order to solve the above problems, a refrigerator according to an aspect of the present invention includes a main body; And a door is included, in order to be able to supply the refrigerant to the main body, a compressor; condenser; expander; and an evaporator, wherein at least one of the main body and the door includes a vacuum insulator, and the vacuum insulator includes a first plate member; a second plate member; a sealing portion sealing the first plate member and the second plate member to provide a vacuum space; a supporting unit that maintains the vacuum space; heat resistance unit; and an exhaust port for discharging gas from the vacuum space, and at least one of the plate members has an extension part extending toward the third space and coupled to the supporting unit.
본 발명에 따른 진공단열효과를 얻을 수 있다. The vacuum insulation effect according to the present invention can be obtained.
또한, 서포팅 유닛을 이용하여 플레이트 부재의 지지력을 향상시킬 수 있다.In addition, the supporting force of the plate member may be improved by using the supporting unit.
도 1은 실시예에 따른 냉장고의 사시도이다.
도 2는 냉장고의 본체 및 도어에 사용되는 진공단열체를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 진공공간부의 내부구성에 대한 다양한 실시예를 보이는 도면이다.
도 4는 전도저항쉬트 및 그 주변부의 다양한 실시예를 보이는 도면이다.
도 5는 시뮬레이션을 적용하여 진공압에 따른 단열성능의 변화와 가스전도도의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 6은 서포팅유닛이 사용되는 경우에 진공단열체의 내부를 배기하는 공정을 시간과 압력으로 관찰하는 그래프이다.
도 7은 진공압과 가스전도도(gas conductivity)를 비교하는 그래프이다.
도 8은 서포팅유닛과 제1플레이트 부재의 상호관계를 설명하는 도면으로서 어느 일 테두리 부분을 도시한다.
도 9는 도 8의 확대도이다.
도 10은 도 8의 종단면도이다.
도 11은 서포팅 유닛 및 복사저항쉬트를 보여주는 도면이다.
도 12는 도 11의 평면도이다.
도 13은 다른 실시 예에 따른 진공단열체를 보여주는 도면이다.
도 14는 도 13의 제1플레이트 부재를 보여주는 도면이다.
도 15는 또 다른 실시 예에 따른 진공단열체를 보여주는 도면이다.
도 16는 또 다른 실시 예에 따른 진공단열체를 보여주는 도면이다.
도 17는 도 16의 종단면도이다.1 is a perspective view of a refrigerator according to an embodiment.
2 is a diagram schematically illustrating a vacuum insulator used for a main body and a door of a refrigerator.
3 is a view showing various embodiments of the internal configuration of the vacuum space unit.
4 is a view showing various embodiments of a conductive resistance sheet and its periphery.
5 is a graph showing changes in insulation performance and gas conductivity according to vacuum pressure by applying simulation.
6 is a graph observing a process of exhausting the inside of a vacuum insulator with time and pressure when a supporting unit is used.
7 is a graph comparing vacuum pressure and gas conductivity.
FIG. 8 is a view for explaining the mutual relationship between the supporting unit and the first plate member, showing one edge portion.
9 is an enlarged view of FIG. 8 .
10 is a longitudinal cross-sectional view of FIG. 8 .
11 is a view showing a supporting unit and a radiation resistance sheet.
Fig. 12 is a plan view of Fig. 11;
13 is a view showing a vacuum insulator according to another embodiment.
14 is a view showing the first plate member of FIG. 13;
15 is a view showing a vacuum insulator according to another embodiment.
16 is a view showing a vacuum insulator according to another embodiment.
Fig. 17 is a longitudinal cross-sectional view of Fig. 16;
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 제안한다. 그러나, 본 발명의 사상이 이하에 제시되는 실시예에 제한되지는 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 및 추가 등에 의해서 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명 사상의 범위 내에 포함된다고 할 것이다. Hereinafter, specific embodiments of the present invention are proposed with reference to the drawings. However, the spirit of the present invention is not limited to the embodiments presented below, and those skilled in the art who understand the spirit of the present invention can add, change, delete, and add components to other embodiments included within the scope of the same spirit. etc., but it will be said that this is also included within the scope of the present invention.
이하에 제시되는 도면은 실제 물품과는 다르거나 과장되거나 간단하거나 세밀한 부품은 삭제하여 표시될 수 있으나, 이는 본 발명 기술사상 이해의 편리를 도모하기 위한 것으로서, 도면에 제시되는 크기와 구조와 형상으로 제한되어 해석되지 않아야 한다. The drawings presented below may be different from the actual product, exaggerated, simple or detailed parts may be omitted, but this is for the convenience of understanding the technical idea of the present invention, and the size, structure and shape presented in the drawings should not be construed as limiting.
이하의 설명에서 진공압은 대기압보다 낮은 그 어떤 압력상태를 의미한다. 그리고, A가 B보다 진공도가 높다는 표현은 A의 진공압이 B의 진공압보다 낮다는 것을 의미한다. In the following description, vacuum pressure means any pressure state lower than atmospheric pressure. And, the expression that A has a higher degree of vacuum than B means that the vacuum pressure of A is lower than that of B.
도 1은 실시예에 따른 냉장고의 사시도이다. 1 is a perspective view of a refrigerator according to an embodiment.
도 1을 참조하면, 냉장고(1)에는 저장물을 저장할 수 있는 캐비티(9)가 제공되는 본체(2)와, 상기 본체(2)를 개폐하도록 마련되는 도어(3)가 포함된다. 상기 도어(3)는 회동할 수 있게 배치되거나 슬라이드 이동이 가능하게 배치되어 캐비티(9)를 개폐할 수 있다. 상기 캐티비(9)는 냉장실 및 냉동실 중의 적어도 하나를 제공할 수 있다. Referring to FIG. 1 , a
상기 캐비티에 냉기를 공급하는 냉동사이클을 이루는 부품이 마련된다. 상세하게는, 냉매를 압축하는 압축기(4)와, 압축된 냉매를 응축하는 응축기(5)와, 응축된 냉매를 팽창시키는 팽창기(6)와, 팽창된 냉매를 증발시켜 열을 빼앗는 증발기(7)가 포함된다. 전형적인 구조로서, 상기 증발기(7)가 인접하는 위치에 팬을 설치하고, 팬으로부터 송풍된 유체가 상기 증발기(7)를 통과한 다음에 캐비티(9)로 송풍되도록 할 수 있다. 상기 팬에 의한 송풍량 및 송풍방향을 조정하거나 순환 냉매의 양을 조절하거나 압축기의 압축률을 조정함으로써 냉동부하를 조절하여, 냉장공간 또는 냉동공간의 제어를 수행할 수 있다. A part constituting a refrigeration cycle for supplying cold air to the cavity is provided. Specifically, a
도 2는 냉장고의 본체 및 도어에 사용되는 진공단열체를 개략적으로 나타내는 도면으로서, 본체 측 진공단열체는 상면과 측면의 벽이 제거된 상태로 도시되고, 도어 측 진공단열체는 전면의 벽 일부가 제거된 상태의 도면이다. 또한, 전도저항쉬트(60)(63)가 제공되는 부분의 단면을 개략적으로 나타내어 이해가 편리하게 되도록 하였다. FIG. 2 is a diagram schematically showing a vacuum insulator used for a main body and a door of a refrigerator. The vacuum insulator on the main body is shown with the top and side walls removed, and the vacuum insulator on the door side is part of the front wall. This is a drawing with the removed. In addition, a cross section of a portion where the
도 2를 참조하면, 진공단열체에는, 저온공간의 벽을 제공하는 제1 플레이트 부재(10)와, 고온공간의 벽을 제공하는 제2 플레이트 부재(20)와, 상기 제1 플레이트 부재(10)와 상기 제2 플레이트 부재(20)의 사이 간격부로 정의되는 진공공간부(50)가 포함된다. 상기 제1, 2 플레이트 부재(10)(20) 간의 열전도를 막는 전도저항쉬트(60)(63)가 포함된다. 상기 진공공간부(50)를 밀폐상태로 하기 위하여 상기 제1 플레이트 부재(10)와 상기 제2 플레이트 부재(20)를 밀봉하는 밀봉부(61)가 제공된다. 냉장고 또는 온장고에 상기 진공단열체가 적용되는 경우에는, 상기 제1 플레이트 부재(10)는 이너케이스라고 할 수 있고, 상기 제2 플레이트 부재(20)는 아웃케이스라고 할 수 있다. 본체 측 진공단열체의 하측 후방에는 냉동사이클을 제공하는 부품이 수납되는 기계실(8)이 놓이고, 상기 진공단열체의 어느 일측에는 진공공간부(50)의 공기를 배기하여 진공상태를 조성하기 위한 배기포트(40)가 제공된다. 또한, 제상수 및 전기선로의 설치를 위하여 진공공간부(50)를 관통하는 관로(64)가 더 설치될 수 있다. Referring to FIG. 2 , the vacuum insulator includes a
상기 제1 플레이트 부재(10)는, 제1 플레이트 부재 측에 제공되는 제1 공간을 위한 벽의 적어도 일부를 정의할 수 있다. 상기 제2 플레이트 부재(20)는, 제2 플레이트 부재 측에 제공되는 제2 공간을 위한 벽의 적어도 일부를 정의할 수 있다. 상기 제1 공간과 상기 제2 공간은 온도가 서로 다른 공간으로 정의할 수 있다. 여기서, 각 공간의 위한 벽은, 공간에 직접 접하는 벽으로서의 기능을 수행하는 경우뿐만 아니라, 공간에 접하지 않는 벽으로서의 기능을 수행할 수도 있다. 예를 들어 각 공간에 접하는 별도의 벽을 더 가지는 물품의 경우에도 실시예의 진공단열체가 적용될 수 있는 것이다. The
상기 진공단열체가 단열효과의 손실을 일으키는 요인은, 제1 플레이트 부재(10)와 제2 플레이트 부재(20) 간의 열전도와, 제1 플레이트 부재(10)와 제2 플레이트 부재(20) 간의 열복사, 및 진공공간부(50)의 가스전도(gas conduction)가 있다. The factors causing the loss of the insulation effect of the vacuum insulator are heat conduction between the
이하에서는 상기 열전달의 요인과 관련하여 단열손실을 줄이기 위하여 제공되는 열저항유닛에 대하여 설명한다. 한편, 실시예의 진공단열체 및 냉장고는 진공단열체의 적어도 어느 한쪽에 또 다른 단열수단을 더 가지는 것을 배제하지 않는다. 따라서, 다른 쪽 일면에 발포 등을 이용하는 단열수단을 더 가질 수도 있다.Hereinafter, a thermal resistance unit provided to reduce adiabatic loss in relation to the heat transfer factor will be described. On the other hand, it is not excluded that the vacuum insulator and the refrigerator of the embodiment further have another heat insulating means on at least one side of the vacuum insulator. Therefore, it may further have a thermal insulating means using foam or the like on the other side.
도 3은 진공공간부의 내부구성에 대한 다양한 실시예를 보이는 도면이다. 3 is a view showing various embodiments of the internal configuration of the vacuum space unit.
먼저 도 3a를 참조하면, 상기 진공공간부(50)는 상기 제1 공간 및 상기 제2 공간과는 다른 압력, 바람직하게는 진공 상태의 제3공간으로 제공되어 단열손실을 줄일 수 있다. 상기 제3공간은 상기 제1 공간의 온도 및 상기 제2 공간의 온도의 사이에 해당하는 온도로 제공될 수 있다. 상기 제3공간은 진공 상태의 공간으로 제공되기 때문에, 상기 제1 플레이트 부재(10) 및 상기 제2 플레이트 부재(20)는 각 공간의 압력차만큼의 힘에 의해서 서로 접근하는 방향으로 수축하는 힘을 받기 때문에 상기 진공공간부(50)는 작아지는 방향으로 변형될 수 있다. 이 경우에는 진공공간부의 수축에 따른 복사전달량의 증가, 상기 플레이트 부재(10)(20)의 접촉에 따른 전도전달량의 증가에 따른 단열손실을 야기할 수 있다. First, referring to FIG. 3A , the
상기 진공공간부(50)의 변형을 줄이기 위하여 서포팅유닛(30)이 제공될 수 있다. 상기 서포팅유닛(30)에는 바(31)가 포함된다. 상기 바(31)는 제1 플레이트 부재와 제2 플레이트 부재의 사이 간격을 지지하기 위하여 상기 플레이트 부재에 대하여 실질적으로 수직한 방향으로 연장될 수 있다. 상기 바(31)의 적어도 어느 일단에는 지지 플레이트(35)가 추가로 제공될 수 있다. 상기 지지 플레이트(35)는 적어도 두 개 이상의 바(31)를 연결하고, 상기 제1, 2 플레이트 부재(10)(20)에 대하여 수평한 방향으로 연장될 수 있다. 상기 지지 플레이트는 판상으로 제공될 수 있고, 격자형태로 제공되어 상기 제1, 2 플레이트 부재(10)(20)와 접하는 면적이 작아져서 열전달이 줄어들도록 할 수 있다. 상기 바(31)와 상기 지지 플레이트는 적어도 일 부분에서 고정되어, 상기 제1, 2 플레이트 부재(10)(20)의 사이에 함께 삽입될 수 있다. 상기 지지 플레이트(35)는 상기 제1, 2 플레이트 부재(10)(20) 중 적어도 하나에 접촉하여 상기 제1, 2 플레이트 부재(10)(20)의 변형을 방지할 수 있다. 또한, 상기 바(31)의 연장방향을 기준으로 할 때, 상기 지지플레이트(35)의 총단면적은 상기 바(31)의 총단면적보다 크게 제공하여, 상기 바(31)를 통하여 전달되는 열이 상기 지지 플레이트(35)를 통하여 확산될 수 있다. A supporting
상기 서포팅유닛(30)의 재질로는, 높은 압축강도, 낮은 아웃게싱(outgassing) 및 물흡수율, 낮은 열전도율, 고온에서 높은 압축강도, 및 우수한 가공성을 얻기 위하여, PC, glass fiber PC, low outgassing PC, PPS, 및 LCP 중에서 선택되는 수지를 사용할 수 있다. As the material of the supporting
상기 진공공간부(50)를 통한 상기 제1, 2 플레이트 부재(10)(20) 간의 열복사를 줄이는 복사저항쉬트(32)에 대하여 설명한다. 상기 제1, 2 플레이트 부재(10)(20)는 부식방지과 충분한 강도를 제공할 수 있는 스테인레스 재질로 제공될 수 있다. 상기 스테인레스 재질은 방사율이 0.16으로서 비교적 높기 때문에 많은 복사열 전달이 일어날 수 있다. 또한, 수지를 재질로 하는 상기 서포팅유닛의 방사율은 상기 플레이트 부재에 비하여 낮고 제1, 2 플레이트 부재(10)(20)의 내면에 전체적으로 마련되지 않기 때문에 복사열에 큰 영향을 미치지 못한다. 따라서 상기 복사저항쉬트는 제1 플레이트 부재(10)와 제2 플레이트 부재(20) 간의 복사열 전달의 저감에 중점적으로 작용하기 위하여, 상기 진공공간부(50)의 면적의 대부분을 가로질러서 판상으로 제공될 수 있다. 상기 복사저항쉬트(32)의 재질로는, 방사율(emissivity)이 낮은 물품이 바람직하고, 실시예에서는 방사율 0.02의 알루미늄 박판이 바람직하게 사용될 수 있다. 또한, 한 장의 복사저항쉬트로는 충분한 복사열 차단작용을 얻을 수 없기 때문에, 적어도 두 장의 복사저항쉬트(32)가 서로 접촉하지 않도록 일정 간격을 두고 제공될 수 있다. 또한, 적어도 어느 한 장의 복사저항쉬트는 제1, 2 플레이트 부재(10)(20)의 내면에 접하는 상태로 제공될 수 있다. A
도 3b를 참조하면, 서포팅유닛(30)에 의해서 플레이트 부재 간의 간격을 유지하고, 진공공간부(50)의 내부에 다공성물질(33)을 충전할 수 있다. 상기 다공성물질(33)은 제1, 2 플레이트 부재(10)(20)의 재질인 스테인레스보다는 방사율이 높을 수 있지만, 진공공간부를 충전하고 있으므로 복사열전달의 저항효율이 높다. Referring to FIG. 3B , a gap between plate members may be maintained by the supporting
본 실시예의 경우에는, 복사저항쉬트(32)가 없이도 진공단열체를 제작할 수 있는 효과가 있다. In the case of this embodiment, there is an effect that the vacuum insulator can be manufactured without the
도 3c를 참조하면, 진공공간부(50)를 유지하는 서포팅유닛(30)이 제공되지 않는다. 이를 대신하여 다공성물질(33)이 필름(34)에 싸인 상태로 제공되었다. 이때 다공성물질(33)은 진공공간부의 간격을 유지할 수 있도록 압축된 상태로 제공될 수 있다. 상기 필름(34)은 예시적으로 PE재질로서 구멍이 뚫려있는 상태로 제공될 수 있다. Referring to FIG. 3C , the supporting
본 실시예의 경우에는, 상기 서포팅유닛(30)이 없이 진공단열체를 제작할 수 있다. 다시 말하면, 상기 다공성물질(33)은 상기 복사저항쉬트(32)의 기능과 상기 서포팅유닛(30)의 기능을 함께 수행할 수 있다. In the case of this embodiment, the vacuum insulator can be manufactured without the supporting
도 4는 전도저항쉬트 및 그 주변부의 다양한 실시예를 보이는 도면이다. 도 2에는 각 전도저항쉬트가 구조가 간단하게 도시되어 있으나, 본 도면을 통하여 더 상세하게 이해될 수 있을 것이다. 4 is a view showing various embodiments of a conductive resistance sheet and its periphery. Although the structure of each conductive resistance sheet is simply shown in FIG. 2, it will be understood in more detail through this drawing.
먼저, 도 4a에 제시되는 전도저항쉬트는 본체 측 진공단열체에 바람직하게 적용될 수 있다. 상세하게, 상기 진공단열체의 내부를 진공으로 유지하기 위하여 상기 제2 플레이트 부재(20)와 상기 제1 플레이트 부재(10)는 밀봉되어야 한다. 이때 두 플레이트 부재는 각각이 온도가 서로 다르므로 양자 간에 열전달이 발생할 수 있다. 종류가 다른 두 플레이트 부재 간의 열전도를 방지하기 위하여 전도저항쉬트(60)가 마련된다. First, the conduction resistance sheet shown in FIG. 4A may be preferably applied to the vacuum insulator on the body side. Specifically, in order to maintain a vacuum inside the vacuum insulator, the
상기 전도저항쉬트(60)는 상기 제3공간을 위한 벽의 적어도 일부를 정의하고 진공상태를 유지하도록 그 양단이 밀봉되는 밀봉부(61)로 제공될 수 있다. 상기 전도저항쉬트(60)는 상기 제3공간의 벽을 따라서 흐르는 열전도량을 줄이기 위하여 마이크로미터 단위의 얇은 박판으로 제공된다. 상기 밀봉부(61)는 용접부로 제공될 수 있다. 즉, 전도저항쉬트(60)와 플레이트 부재(10)(20)가 서로 융착되도록 할 수 있다. 서로 간의 융착 작용을 이끌어내기 위하여 상기 전도저항쉬트(60)와 플레이트 부재(10)(20)는 서로 같은 재질을 사용할 수 있고, 스테인레스를 그 재질로 할 수 있다. 상기 밀봉부(61)는 용접부로 제한되지 않고 코킹 등의 방법을 통하여 제공될 수도 있다. 상기 전도저항쉬트(60)는 곡선 형상으로 제공될 수 있다. 따라서, 상기 전도저항쉬트(60)의 열전도의 거리는 각 플레이트 부재의 직선거리보다 길게 제공되어, 열전도량은 더욱 줄어들 수 있다. The
상기 전도저항쉬트(60)를 따라서 온도변화가 일어난다. 따라서, 그 외부와의 열전달을 차단하기 위하여, 상기 전도저항쉬트(60)의 외부에는 차폐부(62)가 제공되어 단열작용이 일어나도록 하는 것이 바람직하다. 다시 말하면, 냉장고의 경우에 제2 플레이트 부재(20)는 고온이고 제1 플레이트 부재(10)는 저온이다. 그리고, 상기 전도저항쉬트(60)는 고온에서 저온으로 열전도가 일어나고 열흐름을 따라서 쉬트의 온도가 급격하게 변한다. 그러므로, 상기 전도저항쉬트(60)가 외부에 대하여 개방되는 경우에는 개방된 곳을 통한 열전달이 심하게 발생할 수 있다. 이러한 열손실을 줄이기 위하여 상기 전도저항쉬트(60)의 외부에는 차폐부(62)가 제공되도록 한다. 예를 들어, 상기 전도저항쉬트(60)가 저온공간 또는 고온공간의 어느 쪽에 노출되는 경우에도, 상기 전도저항쉬트(60)는 노출되는 양만큼 전도저항의 역할을 수행하지 못하기 때문에 바람직하지 않게 된다. A temperature change occurs along the conduction resistance sheet (60). Therefore, in order to block heat transfer with the outside, it is preferable to provide a shielding
상기 차폐부(62)는 상기 전도저항쉬트(60)의 외면에 접하는 다공성물질로 제공될 수도 있고, 상기 전도저항쉬트(60)의 외부에 놓이는 별도의 가스켓으로 예시가능한 단열구조물로 제공될 수도 있고, 본체 측 진공단열체가 도어 측 진공단열체에 대하여 닫힐 때 대응하는 전도저항쉬트(60)와 마주보는 위치에 제공되는 진공단열체의 일 부분으로 제공될 수도 있다. 상기 본체와 상기 도어가 개방되었을 때에도 열손실을 줄이기 위하여, 상기 차폐부(62)는 다공성물질 또는 별도의 단열구조물로 제공되는 것이 바람직할 것이다. The shielding
도 4b에 제시되는 전도저항쉬트는 도어 측 진공단열체에 바람직하게 적용될 수 있고, 도 4a에 대하여 달라지는 부분을 상세하게 설명하고, 동일한 부분은 동일한 설명이 적용되는 것으로 한다. 상기 전도저항쉬트(60)의 바깥쪽으로는 사이드 프레임(70)이 더 제공된다. 상기 사이드 프레임(70)은 도어와 본체와의 실링을 위한 부품과 배기공정에 필요한 배기포트와 진공유지를 위한 게터포트 등이 놓일 수 있다. 이는 본체 측 진공단열체의 경우에는 부품의 장착이 편리할 수 있지만, 도어측은 위치가 제한되기 때문이다. The conduction resistance sheet shown in FIG. 4B can be preferably applied to the vacuum insulator on the door side, and the different parts with respect to FIG. 4A will be described in detail, and the same description will be applied to the same parts. A
도어 측 진공단열체의 경우에는 상기 전도저항쉬트(60)는 진공공간부의 선단부, 즉 모서리 측면부에 놓이기 어렵다. 이는 도어(3)의 모서리 에지부는 본체와 달리 외부로 드러나기 때문이다. 더 상세하게 상기 전도저항쉬트(60)가 진공공간부의 선단부에 놓이면, 상기 도어(3)의 모서리 에지부는 외부로 드러나기 때문에, 상기 전도저항쉬트(60)의 단열을 위하여 별도의 단열부를 구성해야 하는 불리함이 있기 때문이다. In the case of a vacuum insulator on the door side, it is difficult to place the
도 4c에 제시되는 전도저항쉬트는 진공공간부를 관통하는 관로에 바람직하게 설치될 수 있고, 도 4a 및 도 4b에 대하여 달라지는 부분을 상세하게 설명하고, 동일한 부분은 동일한 설명이 적용되는 것으로 한다. 관로(64)가 제공되는 주변부에는 도 4a와 동일한 형상으로 제공될 수 있고, 더 바람직하게는 주름형 전도저항쉬트(63)가 제공될 수 있다. 이에 따르면 열전달경로를 길게 할 수 있고, 압력차에 의한 변형을 방지할 수 있다. 또한 전도저항쉬트의 단열을 위한 별도의 차폐부도 제공될 수 있다.The conductive resistance sheet shown in FIG. 4C can be preferably installed in a conduit penetrating the vacuum space, and the different parts with respect to FIGS. 4A and 4B will be described in detail, and the same description will be applied to the same parts. A peripheral portion where the
다시 도 4a를 참조하여 제1 플레이트 부재(10)와 제2 플레이트 부재(20) 간의 열전달경로를 설명한다. 진공단열체를 통과하는 열에는, 상기 진공단열체의 표면, 더 상세하게 상기 전도저항쉬트(60)를 따라서 전달되는 표면전도열(①)과, 상기 진공단열체의 내부에 제공되는 서포팅유닛(30)을 따라서 전도되는 서포터전도열(②)과, 진공공간부의 내부 가스를 통한 가스전도열(③)과, 진공공간부를 통하여 전달되는 복사전달열(④)로 구분할 수 있다. Referring back to FIG. 4A , a heat transfer path between the
상기 전달열은 다양한 설계 수치에 따라서 변형될 수 있다. 예를 들어 제1, 2 플레이트 부재(10)(20)가 변형되지 않고 진공압에 견딜 수 있도록 서포팅유닛을 변경할 수도 있고, 진공압을 변경할 수 있고, 플레이트 부재의 간격길이를 달리할 수 있고, 전도저항쉬트의 길이를 변경할 수 있고, 플레이트 부재가 제공하는 각 공간(제1 공간 및 제2 공간)의 온도차를 어느 정도를 하는지에 따라서 달라질 수 있다. 실시예의 경우에는 총열전달량이 종래 폴리우레탄을 발포하여 제공되는 단열구조물에 비하여 열전달량이 작아지도록 하는 것을 고려할 때 바람직한 구성을 알아내었다. 여기서, 종래 폴리우레탄을 발포하는 냉장고에서의 실질열전달계수는 19.6mW/mK으로 제시될 수 있다. The transfer heat can be modified according to various design parameters. For example, the supporting unit may be changed, the vacuum pressure may be changed, and the interval length of the plate members may be varied so that the first and
이에 따른 실시예의 진공단열체의 열전달량을 상대적으로 분석하면, 가스전도열(③)에 의한 열전달이 가장 작아지게 할 수 있다. 예를 들어 전체 열전달의 4%이하로 이를 제어할 수 있다. 상기 표면전도열(①) 및 상기 서포터전도열(②)의 합으로 정의되는 고체전도열에 의한 열전달이 가장 많다. 예를 들어 75%에 달할 수 있다. 상기 복사전달열(③)은 상기 고체전도열에 비해서는 작지만 가스전도열에 의한 열전달보다는 크게 된다. 예를 들어, 상기 복사전달열(③)은 전체 열전달량의 대략 20%를 차지할 수 있다.Accordingly, when the heat transfer amount of the vacuum insulator of the embodiment is relatively analyzed, the heat transfer by gas conduction heat (③) can be minimized. For example, it can be controlled to less than 4% of the total heat transfer. Heat transfer by solid conduction heat defined as the sum of the surface conduction heat (①) and the supporter conduction heat (②) is the highest. For example, it may reach 75%. The
이러한 열전달분포에 따르면, 실질열전달계수(eK: effective K)(W/mK)는 상기 전달열(①②③④)을 비교할 때 수학식 1의 순서를 가질 수 있다. According to this heat transfer distribution, the effective heat transfer coefficient (eK) (W/mK) may have the order of
여기서 상기 실질열전달계수(eK)는 대상 물품의 형상과 온도차를 이용하여 측정할 수 있는 값으로서, 전체 열전달량과 열전달되는 적어도 하나의 부분의 온도를 측정하여 얻어낼 수 있는 값이다. 예를 들어 냉장고 내에 정량적으로 측정이 가능한 가열원을 두고서 발열량을 알고(W), 냉장고의 도어 본체와 도어의 테두리를 통하여 각각 전달되는 열을 도어의 온도분포를 측정하고(K), 열이 전달되는 경로를 환산값으로 확인함으로써(m), 실질열전달계수를 구할 수 있는 것이다. Here, the effective heat transfer coefficient (eK) is a value that can be measured using the shape of the object and the temperature difference, and is a value that can be obtained by measuring the total amount of heat transfer and the temperature of at least one portion through which heat is transferred. For example, by placing a heating source that can be measured quantitatively in the refrigerator, the calorific value is known (W), the temperature distribution of the door is measured for the heat transferred through the door body and the rim of the door of the refrigerator (K), and the heat is transferred By confirming the path to be converted into a converted value (m), the real heat transfer coefficient can be obtained.
전체 진공단열체의 상기 실질열전달계수(eK)는 k=QL/A△T로 주어지는 값으로서, Q는 열전달량(W)으로서 히터의 발열량을 이용하여 획득할 수 있고, A는 진공단열체의 단면적(m2)이고, L은 진공단열체의 두께(m)이고, △T는 온도차로서 정의할 수 있다. The effective heat transfer coefficient (eK) of the entire vacuum insulator is a value given by k = QL / AΔT, Q is the heat transfer amount (W) and can be obtained using the calorific value of the heater, and A is the value of the vacuum insulator It is the cross-sectional area (m 2 ), L is the thickness (m) of the vacuum insulator, and ΔT can be defined as the temperature difference.
상기 표면전도열은, 전도저항쉬트(60)(63)의 입출구의 온도차(△T), 전도저항쉬트의 단면적(A), 전도저항쉬트의 길이(L), 전도저항쉬트의 열전도율(k)(전도저항쉬트의 열전도율은 재질의 물성치로서 미리 알아낼 수 있다)를 통하여 전도열량을 알아낼 수 있다. 상기 서포터전도열은, 서포팅유닛(30)의 입출구의 온도차(△T), 서포팅유닛의 단면적(A), 서포팅유닛의 길이(L), 서포팅유닛의 열전도율(k)을 통하여 전도열량을 알아낼 수 있다. 여기서, 상기 서포팅유닛의 열전도율은 재질의 물성치로서 미리 알아낼 수 있다. 상기 가스전도열(③)과 상기 복사전달열(④)의 합은 상기 전체 진공단열체의 열전달량에서 상기 표면전도열과 상기 서포터전도열을 빼는 것에 의해서 알아낼 수 있다. 상기 가스 전도열과 상기 복사전달열의 비율은 진공공간부의 진공도를 현저히 낮추어 가스 전도열이 없도록 하였을 때의 복사전달열을 구하는 것으로서 알아낼 수 있다. The surface conduction heat is the temperature difference between the inlet and outlet of the
상기 진공공간부(50)의 내부에 다공성물질이 제공되는 경우에, 다공성물질전도열(⑤)은 상기 서포터전도열(②)과 복사열(④)을 합한 양으로 고려할 수 있다. 상기 다공성물질전도열은 다공성물질의 종류와 양 등의 다양한 변수에 의해서 변경될 수 있다.When a porous material is provided inside the
실시예에 따르면, 서로 인접하는 바(31)가 이루는 기하학적 중심과 바가 위치하는 곳과의 온도차(△T1)는 0.5도씨 미만으로 제공되는 것이 바람직하다. 또한, 인접하는 바가 이루는 기하학적 중심과 진공단열체의 에지부와의 온도차(△T2)는 5도씨 미만으로 제공되는 것을 바람직하게 제안할 수 있다. 또한, 상기 제2 플레이트 부재에 있어서, 상기 전도저항쉬트(60)(63)를 통과하는 열전달 경로가 제2 플레이트 부재와 만나는 지점에서, 제2 플레이트 부재의 평균온도와의 온도차이가 가장 클 수 있다. 예를 들어, 상기 제2 공간이 상기 제1 공간에 비하여 뜨거운 영역인 경우에는, 상기 전도저항쉬트를 통과하는 열전달 경로가 제2 플레이트 부재와 만나는 제2 플레이트 부재의 지점에서 온도가 최저가 된다. 마찬가지로, 상기 제2 공간이 상기 제1 공간에 비하여 차가운 영역인 경우에는, 상기 전도저항쉬트를 통과하는 열전달 경로가 제2 플레이트 부재와 만나는 제2 플레이트 부재의 지점에서 온도가 최고가 된다. According to the embodiment, the temperature difference (ΔT 1 ) between the geometric center formed by the
이는 전도저항쉬트를 통과하는 표면전도열을 제외하는 다른 곳을 통한 열전달량은 충분히 제어되어야 하고, 표면전도열이 가장 큰 열전달량을 차지하는 경우에 비로소 전체적으로 진공단열체가 만족하는 전체 열전달량을 달성할 수 있는 이점을 얻는 것을 의미한다. 이를 위하여 상기 전도저항쉬트의 온도변화량은 상기 플레이트 부재의 온도변화량보다 크게 제어될 수 있다. This means that the amount of heat transfer through other places other than the surface conduction heat passing through the conduction resistance sheet must be sufficiently controlled, and only when the surface conduction heat accounts for the largest amount of heat transfer can achieve the total amount of heat transfer that the vacuum insulator satisfies as a whole. means to gain an advantage. To this end, the temperature change amount of the conductive resistance sheet may be controlled to be greater than the temperature change amount of the plate member.
상기 진공단열체를 제공하는 각 부품의 물리적 특징에 대하여 설명한다. 상기 진공단열체는 진공압에 의한 힘이 모든 부품에 가하여진다. 따라서, 일정한 수준이 강도(strength)(N/m2)를 가지는 재료가 사용되는 것이 바람직하다. The physical characteristics of each component providing the vacuum insulator will be described. In the vacuum insulator, force by vacuum pressure is applied to all parts. Therefore, it is preferable to use a material having a certain level of strength (N/m 2 ).
이러한 배경하에서, 상기 플레이트 부재(10)(20)와 상기 사이드 프레임(70)은 진공압에도 불구하고 파손되지 않는 충분한 강도(strength)가 있는 재질로 제공되는 것이 바람직하다. 예를 들어 서포터전도열을 제한하기 위하여 바(31)의 개수를 작게 하는 경우에는 진공압에 의한 플레이트 부재의 변형이 발생하여 외관이 좋지 않은 영향을 줄 수 있다. 상기 복사저항쉬트(32)는 방사율이 낮으면서 용이하게 박막가공이 가능한 물품이 바람직하고, 외부충격에 변형되지 않은 정도의 강도가 확보되어야 한다. 상기 서포팅유닛(30)은 진공압에 의한 힘을 지지하고 외부충격에 견딜 수 있는 강도로 제공되고 가공성이 있어야 한다. 상기 전도저항쉬트(60)는 얇은 판상이면서도 진공압을 견딜 수 있는 재질이 사용되는 것이 바람직하다. Under this background, it is preferable that the
실시예에서는 상기 플레이트 부재, 사이드 프레임, 및 전도저항쉬트는 동일한 강도인 스테인레스 재질을 사용할 수 있다. 상기 복사저항쉬트는 스테인레스보다는 약한 강도인 알루미늄을 사용할 수 있다. 상기 서포팅유닛은 알루미늄보다 약한 강도인 수지를 그 재질로 사용할 수 있다. In the embodiment, the plate member, the side frame, and the conductive resistance sheet may use a stainless material having the same strength. The radiation resistance sheet may use aluminum, which is weaker in strength than stainless steel. The supporting unit may use a resin having weaker strength than aluminum as its material.
상기되는 바와 같은 재질의 측면에서 바라본 강도와 달리, 강성 측면에서의 분석이 요청된다. 상기 강성(stiffness)(N/m)은 쉽게 변형되지 않는 성질로서 동일한 재질을 사용하더라도 그 형상에 따라서 강성이 달라질 수 있다. 상기 전도저항쉬트(60)(63)는 강도가 있는 재질을 사용할 수 있으나, 열저항을 높이고 진공압이 가하여질 때 거친면이 없이 고르게 펼쳐져 방사열을 최소화하기 위하여 강성이 낮은 것이 바람직하다. 상기 복사저항쉬트(32)는 변형으로 다른 부품에 닿지 않도록 하기 위하여 일정 수준의 강성이 요청된다. 특히, 상기 복사저항쉬트의 테두리 부분은 자중에 따른 처짐이 발생하여 전도열을 발생시킬 수 있다. 그러므로, 일정 수준의 강성이 요청된다. 상기 서포팅유닛(30)은 플레이트 부재로부터의 압축응력 및 외부충격에 견딜 수 있는 정도의 강성이 요청된다. Unlike the strength viewed from the material side as described above, analysis from the stiffness side is required. The stiffness (N/m) is a property that is not easily deformed, and the stiffness may vary depending on the shape even if the same material is used. The
실시예에서는 상기 플레이트 부재, 및 사이드 프레임은 진공압에 의한 변형을 방지하도록 가장 강성이 높은 것이 바람직하다. 상기 서포팅유닛, 특히 바는 두번째로 큰 강성을 가지는 것이 바람직하다. 상기 복사저항쉬트는 서포팅유닛보다는 약하지만 전도저항쉬트보다는 강성을 가지는 것이 바람직하다. 마지막으로 상기 전도저항쉬트는 진공압에 의한 변형이 용이하게 일어나는 것이 바람직하여 가장 강성이 낮은 재질을 사용하는 것이 바람직하다. In the embodiment, it is preferable that the plate member and the side frame have the highest rigidity to prevent deformation due to vacuum pressure. Preferably, the supporting unit, particularly the bar, has the second highest stiffness. The radiation resistance sheet is weaker than the supporting unit, but preferably has more rigidity than the conduction resistance sheet. Finally, it is preferable that the conduction resistance sheet is easily deformed by vacuum pressure, so that a material having the lowest rigidity is preferably used.
상기 진공공간부(50) 내부를 다공성물질(33)로 채우는 경우에도 전도저항쉬트가 가장 강성이 낮도록 하는 것이 바람직하고, 플레이트 부재 및 사이드 프레임이 가장 큰 강성을 가지는 것이 바람직하다. Even when the inside of the
이하에서는 진공단열체의 내부 상태에 따라서 바람직하게 제시되는 진공압을 설명한다. 이미 설명된 바와 같이 상기 진공단열체의 내부는 열전달을 줄일 수 있도록 진공압을 유지해야 한다. 이때에는 가급적 낮은 진공압을 유지하는 것이 열전달의 저감을 위해서 바람직한 것은 용이하게 예상할 수 있을 것이다. Hereinafter, the vacuum pressure preferably presented according to the internal state of the vacuum insulator will be described. As already described, the inside of the vacuum insulator should maintain a vacuum pressure to reduce heat transfer. At this time, it can be easily expected that maintaining the vacuum pressure as low as possible is preferable for reducing heat transfer.
상기 진공공간부는, 서포팅유닛(30)에 의해서만 열전달에 저항할 수도 있고, 진공공간부(50)의 내부에 서포팅유닛과 함께 다공성물질(33)이 충전되어 열전달에 저항할 수도 있고, 서포팅유닛은 적용하지 않고 다공성물질로 열전달에 저항할 수도 있다. The vacuum space portion may resist heat transfer only by the supporting
서포팅유닛만이 제공되는 경우에 대하여 설명한다. A case in which only the supporting unit is provided will be described.
도 5는 시뮬레이션을 적용하여 진공압에 따른 단열성능의 변화와 가스전도도의 변화를 나타내는 그래프이다. 5 is a graph showing changes in insulation performance and gas conductivity according to vacuum pressure by applying simulation.
도 5를 참조하면, 진공압이 낮아질수록 즉, 진공도가 높아질수록 본체만의 경우(그래프 1) 또는 본체와 도어를 합한 경우(그래프 2)의 열부하는, 종래의 폴리우레탄을 발포한 물품과 비교하여 열부하(heat load)가 줄어들어서 단열성능이 향상되는 것을 볼 수 있다. 그러나, 단열성능이 향상되는 정도는 점진적으로 낮아지는 것을 볼 수 있다. 또한, 진공압이 낮아질수록 가스전도도(그래프 3)가 낮아지는 것을 볼 수 있다. 그러나, 진공압이 낮아지더라도 단열성능 및 가스전도도가 개선되는 비율은 점진적으로 낮아지는 것을 알 수 있다. 따라서, 가급적 진공압을 낮추는 것이 바람직하지만, 과도한 진공압을 얻기 위해서는 시간이 많이 들고, 과도한 게터(getter)사용으로 비용이 많이 드는 문제점이 있다. 실시예에서는 상기 관점에서 최적의 진공압을 제안한다. Referring to FIG. 5, as the vacuum pressure decreases, that is, as the degree of vacuum increases, the heat load in the case of only the main body (Graph 1) or the case of combining the main body and the door (Graph 2) is compared with the conventional foamed polyurethane product. It can be seen that the heat load is reduced and the insulation performance is improved. However, it can be seen that the degree of improvement of the insulation performance gradually decreases. In addition, it can be seen that the lower the vacuum pressure, the lower the gas conductivity (Graph 3). However, it can be seen that even when the vacuum pressure is lowered, the rate at which the insulation performance and gas conductivity are improved gradually decreases. Therefore, it is desirable to lower the vacuum pressure as much as possible, but there are problems in that it takes a lot of time to obtain an excessive vacuum pressure and costs are high due to excessive use of getters. The embodiment proposes the optimum vacuum pressure from the above point of view.
도 6은 서포팅유닛이 사용되는 경우에 진공단열체의 내부를 배기하는 공정을 시간과 압력으로 관찰하는 그래프이다. 6 is a graph observing a process of exhausting the inside of a vacuum insulator with time and pressure when a supporting unit is used.
도 6을 참조하면, 상기 진공공간부(50)를 진공상태로 조성하기 위하여, 가열하면서(baking) 진공공간부의 부품에 남아있는 잠재적인 기체를 기화시키면서 진공펌프로 진공공간부의 기체를 배기한다. 그러나, 일정 수준 이상의 진공압에 이르면 더 이상 진공압의 수준이 높아지지 않는 지점에 이르게 된다(△t1). 이후에는 진공펌프의 진공공간부의 연결을 끊고 열을 가하여 게터를 활성화시킨다(△t2). 게터가 활성화되면 일정 시간 동안은 진공공간부의 압력이 떨어지지만 정상화되어 일정 수준의 진공압을 유지한다. 게터 활성화 이후에 일정수준의 진공압을 유지할 때의 진공압은 대략 1.8×10-6Torr이다. Referring to FIG. 6 , in order to form the
실시예에서는 진공펌프를 동작시켜 기체를 배기하더라도 더이상 실질적으로 진공압이 낮아지지 않는 지점을 상기 진공단열체에서 사용하는 진공압의 하한으로 설정하여 진공공간부의 최저 내부 압력을 1.8×10-6Torr로 설정한다. In the embodiment, even if the vacuum pump is operated to exhaust gas, the point at which the vacuum pressure is no longer substantially lowered is set as the lower limit of the vacuum pressure used in the vacuum insulator to set the lowest internal pressure of the vacuum space to 1.8 × 10 -6 Torr. set to
도 7은 진공압과 가스전도도(gas conductivity)를 비교하는 그래프이다. 7 is a graph comparing vacuum pressure and gas conductivity.
도 7을 참조하면, 상기 진공공간부(50) 내부의 사이 갭의 크기에 따라서 진공압에 따른 가스전도열(gas conductivity)을 실질열전달계수(eK)의 그래프로 나타내었다. 상기 진공공간부의 갭은 2.76mm, 6.5mm, 및 12.5mm의 세 가지 경우로 측정하였다. 상기 진공공간부의 갭은 다음과 같이 정의된다. 상기 진공공간부의 내부에 상기 복사저항쉬트(32)가 있는 경우는 상기 복사저항쉬트와 인접한 플레이트 사이의 거리이고, 상기 진공공간부의 내부에 복사저항쉬트가 없는 경우는 상기 제1 플레이트 부재 및 상기 제2 플레이트 부재 사이의 거리이다.Referring to FIG. 7, the gas conductivity according to the vacuum pressure according to the size of the gap inside the
폴리우레탄을 발포하여 단열재를 제공하는 종래의 실질열전달계수 0.0196 W/mk과 대응되는 지점은 갭의 크기가 작아서 2.76mm인 경우에도 2.65×10-1Torr인 것을 볼 수 있었다. 한편, 진공압이 낮아지더라도 가스전도열에 의한 단열효과의 저감효과가 포화되는 지점은 대략 4.5×10-3Torr인 지점인 것을 확인할 수 있었다. 상기 4.5×10-3Torr의 압력은 가스전도열의 저감효과가 포화되는 지점으로 확정할 수 있다. 또한, 실질열전달계수가 0.1 W/mk일때에는 1.2×10-2Torr이다. It can be seen that the point corresponding to the conventional effective heat transfer coefficient of 0.0196 W/mk for providing a heat insulator by foaming polyurethane is 2.65×10 -1 Torr even when the gap size is 2.76 mm. On the other hand, even if the vacuum pressure is lowered, it was confirmed that the point at which the reduction effect of the adiabatic effect due to gas conduction heat is saturated is approximately 4.5×10 -3 Torr. The pressure of 4.5×10 -3 Torr can be determined as a point at which the reduction effect of gas conduction heat is saturated. Also, when the effective heat transfer coefficient is 0.1 W/mk, it is 1.2×10 -2 Torr.
상기 진공공간부에 상기 서포팅유닛이 제공되지 않고 상기 다공성물질이 제공되는 경우에는, 갭의 크기가 수 마이크로미터에서 수백 마이크로미터이다. 이 경우에는, 다공성물질로 인하여 비교적 진공압이 높은 경우에도, 즉 진공도가 낮은 경우에도 복사열전달은 작다. 따라서 그 진공압에 맞는 적절한 진공펌프를 사용한다. 해당하는 진공펌프에 적정한 진공압은 대략 2.0×10-4Torr이다. 또한, 가스 전도열의 저감효과가 포화되는 지점의 진공압은 대략 4.7×10-2Torr이다. 또한, 가스전도열의 저감효과가 종래의 실질열전달계수 0.0196 W/mk에 이르는 압력은 730Torr이다. When the porous material is provided without the supporting unit in the vacuum space, the size of the gap is several micrometers to hundreds of micrometers. In this case, due to the porous material, radiative heat transfer is small even when the vacuum pressure is relatively high, that is, even when the vacuum degree is low. Therefore, an appropriate vacuum pump suitable for the vacuum pressure is used. The appropriate vacuum pressure for the corresponding vacuum pump is approximately 2.0×10 -4 Torr. Further, the vacuum pressure at the point where the reduction effect of gas conduction heat is saturated is approximately 4.7×10 -2 Torr. In addition, the pressure at which the reduction effect of gas conduction heat reaches the conventional effective heat transfer coefficient of 0.0196 W/mk is 730 Torr.
상기 진공공간부에 상기 서포팅유닛과 상기 다공성물질이 함께 제공되는 경우에는 상기 서포팅유닛만을 사용하는 경우와 상기 다공성물질만을 사용하는 경우의 중간 정도의 진공압을 조성하여 사용할 수 있다. When the supporting unit and the porous material are provided together in the vacuum space, a vacuum pressure intermediate between the case of using only the supporting unit and the case of using only the porous material may be used.
본 발명에 제시되는 진공단열체는 냉장고에 적용되는 것이 바람직하다. 그러나 진공단열체의 적용은 냉장고로 제한되지 아니하고, 초저온냉장장치, 온장장치, 및 송풍장치와 같은 다양한 개소에 적용될 수 있을 것이다. The vacuum insulator presented in the present invention is preferably applied to a refrigerator. However, the application of the vacuum insulator is not limited to refrigerators, and may be applied to various places such as ultra-low temperature refrigeration devices, warming devices, and blowers.
이하, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 진공단열체에 대하여 설명한다. Hereinafter, a vacuum insulator according to another embodiment of the present invention will be described.
도 8은 서포팅유닛과 제1플레이트 부재의 상호관계를 설명하는 도면으로서 어느 일 테두리 부분을 도시하고, 도 9는 도 8의 확대도이다.FIG. 8 is a view explaining the mutual relationship between the supporting unit and the first plate member, showing one edge portion, and FIG. 9 is an enlarged view of FIG. 8 .
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 진공단열체는 저온공간의 벽을 제공하는 제1플레이트 부재(110)와, 고온공간의 벽을 제공하는 제2플레이트 부재(120)와, 상기 제1플레이트 부재(10)와 상기 제2플레이트 부재(20)의 사이 간격부로 정의되는 진공공간부(150) 및 상기 진공공간부(150)의 변형을 줄이기 위한 서포팅유닛(130)을 포함한다.8 and 9, the vacuum insulator according to an embodiment of the present invention includes a
상기 서포팅유닛(130)은 상기 제1플레이트 부재(110)와 제2플레이트 부재(120)의 사이에 개재되는 복수의 바(131)와, 상기 복수의 바(131)의 일단에 구비되는 제1지지 플레이트(135) 및 상기 복수의 바(131)의 타단에 구비되는 제2지지 플레이트(136)를 포함할 수 있다. The supporting
상기 복수의 바(131) 사이의 피치는 상기 제1플레이트 부재(110)의 테두리부 또는 상기 제2플레이트 부재(120)의 테두리부에 인접한 부분은 나머지 부분에 비해 좁게 형성될 수 있다. 이는 상기 제1플레이트 부재(110)와 상기 제2플레이트 부재(120)의 테두리부의 지지력이 다른 부분에 비해 약하기 때문이다.A pitch between the plurality of
상기 제1지지 플레이트(135)는 상기 제1플레이트 부재(110)와 접촉하도록 배치되며, 상기 제2지지 플레이트(136)는 상기 제2플레이트 부재(120)와 접촉하도록 배치될 수 있다.The
상기 제1, 2지지 플레이트(135)(136)는 각각 격자형태로 제공될 수 있으며, 이에 따라 상기 제 1, 2 플레이트 부재(10)(20)와 접하는 면적이 감소됨으로써 열전달량이 감소될 수 있다.The first and
상기 제1플레이트 부재(110)에는 상기 서포팅유닛(130)과의 지지력을 강화하기 위한 연장부(112)가 형성될 수 있다. 상기 연장부(112)는 상기 제1플레이트 부재(110)의 단부로부터 하방으로 연장되어 형성될 수 있다.An
상기 제2지지 플레이트(136)에는 고정부(137)(138)가 형성될 수 있다. Fixing
상기 고정부(137)(138)의 적어도 일부분은 상기 연장부(112)와 접촉할 수 있다.At least a portion of the fixing
상기 연장부(112)는 복수개로 구비될 수 있으며, 상기 고정부(137)(138)는 각각의 연장부(112)와 대응되도록 형성될 수 있다.The
상기 고정부(137)(138)는 상기 연장부(112)의 일면과 접촉하는 제1고정부(137)를 포함할 수 있다.The fixing
상기 제1고정부(137)는 상기 제2지지 플레이트(136)로부터 상방으로 연장되어 형성될 수 있다. 한편, 도면에는 상기 제1고정부(137)가 상기 연장부(112)의 외측에 배치되나, 이와 달리 상기 제1고정부(137)는 상기 연장부(112)의 내측에 구비될 수도 있다.The
상기 고정부(137)(138)는 상기 연장부(112)를 감싸는 제2고정부(138)를 포함할 수 있다. The fixing
상기 제2고정부(138)는 상기 제2지지 플레이트(136)로부터 상방으로 연장되어 형성될 수 있다. 상기 제2지지 플레이트(136)에는 상기 연장부(112)가 삽입되는 홈이 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 연장부(112)는 상기 제2고정부(138)와 결합할 수 있다.The
도시된 것과 같이, 상기 제2지지 플레이트(136)의 일측에는 상기 제1고정부(137)가 일렬로 배열되고, 상기 제2지지 플레이트(136)의 타측에는 상기 제2고정부(138)가 일렬로 배열될 수 있다. 다만 이와 같은 배치로 한정되는 것은 아니다.As shown, the first fixing
도 10은 도 8의 종단면도이다.10 is a longitudinal sectional view of FIG. 8 .
도 10을 참조하면, 본 발명의 진공단열체는 상기 제1플레이트 부재(110)와 상기 제2플레이트 부재(120) 간의 열전도를 방지하기 위한 전도저항쉬트(160)가 마련된다.Referring to FIG. 10 , the vacuum insulator of the present invention is provided with a
상기 전도저항쉬트(160)는 상기 제3공간을 위한 벽의 적어도 일부를 정의하고 진공상태를 유지하도록 그 양단이 밀봉되는 밀봉부(161)로 제공될 수 있다. 상기 전도저항쉬트(160)는 상기 제3공간의 벽을 따라서 흐르는 열전도량을 줄이기 위하여 마이크로미터 단위의 얇은 박판으로 제공된다.The
상기 전도저항쉬트(160)의 바깥쪽으로는 사이드 프레임(170)이 제공될 수 있다.A
상기 전도저항쉬트(160)의 일측은 상기 제1플레이트 부재(110)에 체결되고, 상기 전도저항쉬트(160)의 타측은 상기 사이드 프레임(170)에 체결될 수 있다.One side of the
상기 사이드 프레임(170)과 상기 제2플레이트 부재(120) 사이에는 상기 사이드 프레임(170)과 상기 제2플레이트 부재(120)의 간격유지를 위한 복수의 바가 개재될 수 있다. A plurality of bars for maintaining a distance between the
상기 제1플레이트 부재(110)와 상기 제2플레이트 부재(120) 사이에 개재되는 복수의 바(131) 중에서 최외각에 배치된 바와 상기 사이드 프레임(170)과 상기 제2플레이트 부재(120) 사이에 개재되는 복수의 바 사이의 최단거리는 상기 제1플레이트 부재(110)와 상기 제2플레이트 부재(120) 사이에 개재되는 복수의 바(131) 간의 피치에 비해 짧다. 이는, 상기 사이드 프레임(170)의 변형 방지를 위한 것이다.Among the plurality of
상기 전도저항쉬트(160)에는 밀봉을 위한 용접부(161)가 형성될 수 있다. 구체적으로, 상기 전도저항쉬트(161)의 양측은 각각 상기 제1플레이트 부재(110) 및 상기 사이드 프레임(170)에 안착된 후 용접될 수 있다.A
도 11은 서포팅 유닛 및 복사저항쉬트를 보여주는 도면이고, 도 12는 도 11의 평면도이다.FIG. 11 is a view showing a supporting unit and a radiation resistance sheet, and FIG. 12 is a plan view of FIG. 11 .
도 11 및 도 12를 참조하면, 상기 서포팅 유닛(130)은 제2플레이트 부재(120)에 안착될 수 있으며, 상기 서포팅 유닛(130)에는 복수개의 복사저항쉬트(132)(133)(134)가 구비될 수 있다.11 and 12, the supporting
상기 복수개의 복사저항쉬트(132)(133)(134)는 복수의 바(131)에 의해 관통될 수 있다. 각각의 복사저항쉬트(132)(133)(134)는 별도의 이격부재에 의해 이격되어 배치될 수 있다.The plurality of
상기 제2지지 플레이트(136)에는 상방으로 돌출되는 제1고정부(137) 및 제2고정부(138)가 구비된다.The
상기 복수개의 복사저항쉬트(132)(133)(134)는 상기 진공공간부(150) 내에서 최대한 넓은 범위에 걸쳐 배치되는 것이 단열성능 향상에 효과적이다. 다만, 상기 제1고정부(137) 및 상기 제2고정부(138)가 상기 복수개의 복사저항쉬트(132)(133)(134)와 접촉되면 열전달에 의해 단열성능이 저하될 수 있다.It is effective to improve heat insulation performance when the plurality of
따라서, 상기 복수개의 복사저항쉬트(132)(133)(134)에 상기 제1고정부(137) 및 상기 제2고정부(138)가 접촉되지 않도록 배치되어야 한다.Therefore, the first fixing
따라서, 제1복사저항쉬트(132)에는 상기 제1고정부(137)가 수용될 수 있는 함몰부(132a)가 형성된다. 제1복사저항쉬트(132)에는 상기 제2고정부(138)가 수용될 수 있는 함몰부(132b)가 형성된다. 이에 따라, 상기 제1고정부(137) 및 상기 제2고정부(138)은 상기 제1복사저항쉬트(132)와 접촉되지 않을 수 있다.Accordingly, the first
제2복사저항쉬트(133) 및 상기 제3복사저항쉬트(134)에도 상기 제1고정부(137) 및 상기 제2고정부(138)가 수용되는 함몰부가 형성될 수 있다.The second
도 13은 다른 실시 예에 따른 진공단열체를 보여주는 도면이고, 도 14는 도 13의 제1플레이트 부재를 보여주는 도면이다.13 is a view showing a vacuum insulator according to another embodiment, and FIG. 14 is a view showing the first plate member of FIG. 13 .
도 13 및 도 14를 참조하면, 본 실시예의 진공단열체는 앞선 실시예와 달리 고정부가 구비되지 않으며, 연장부의 형상에서 차이가 있다.13 and 14, the vacuum insulator of this embodiment is not provided with a fixing part unlike the previous embodiment, and there is a difference in the shape of the extension part.
본 실시 예의 진공단열체에는 제1플레이트 부재(210), 제2플레이트 부재(220)가 포함되고, 상기 제1플레이트 부재(210)에는 제1지지 플레이트(235)가 접촉되고, 상기 제2플레이트 부재(220)에는 제2지지 플레이트(236)가 접촉된다. 상기 제1지지 플레이트(235)와 상기 제2지지 플레이트(236) 사이에 는 적어도 하나의 바(231)가 개재될 수 있다.The vacuum insulator of this embodiment includes a
상기 제1지지 플레이트(235)와 상기 제2지지 플레이트(236) 사이에는 적어도 하나의 복사저항쉬트(232)가 구비될 수 있다. 상기 복사저항쉬트(232)는 상기 적어도 하나의 바(231)에 의해 관통될 수 있다.At least one
상기 제1플레이트 부재(210)에는 하방으로 연장되는 연장부(212)가 구비될 수 있다. 상기 연장부(212)는 복수개로 구비될 수 있다.The
상기 연장부(212)는 상기 제1지지 플레이트(235)의 측면에 접촉될 수 있으며, 상기 연장부(212)가 복수개로 구비됨에 따라 상기 제1플레이트 부재(210)가 상기 제1지지 플레이트(235)에 고정될 수 있다. 상기 제1지지 플레이트(235)가 상기 제1플레이트 부재(210)에 끼워지는 것으로 볼 수 있다.The
상기 연장부(212)와 상기 복사저항쉬트(232)가 접촉되지 않도록 상기 연장부(212)의 하단부는 상기 복사저항쉬트(232)보다 상단에 위치할 수 있다.The lower end of the
상기 연장부(212)는 상기 제1플레이트 부재(210)와 일체로 형성될 수 있으나, 이와 같은 사항으로 제한되는 것은 아니며, 상기 연장부(212)와 상기 제1플레이트 부재(210)가 서로 별도의 구성으로 제공될 수 있다.The
도 15는 또 다른 실시 예에 따른 진공단열체를 보여주는 도면이다.15 is a view showing a vacuum insulator according to another embodiment.
도 15를 참조하면, 본 실시 예의 진공단열체는 앞선 실시 예의 진공단열체와 연장부의 형상에 있어서만 차이가 있다.Referring to FIG. 15, the vacuum insulator of this embodiment is different from the vacuum insulator of the previous embodiment only in the shape of the extension.
구체적으로 본 실시 예의 진공단열체에는 제1플레이트 부재(310)의 테두리부에서 하방으로 연장되는 연장부(312)가 포함된다. 상기 제1플레이트 부재(310)의 하단에는 제1지지 플레이트(335)가 접촉되며, 상기 연장부(312)는 상기 제1지지 플레이트(335)에 접촉되도록 구비될 수 있다.Specifically, the vacuum insulator of this embodiment includes an
상기 연장부(312)는 상기 제1플레이트 부재(310)의 테두리부의 전체부분에서 하방으로 연장되도록 구비될 수 있다. 즉, 상기 연장부(312)는 앞선 실시 예의 연장부(212)보다 길게 형성될 수 있다. 이 경우, 상기 제1플레이트 부재(310)의 한쪽 모서리에는 상기 연장부(312)가 하나만 구비된다.The
상기 연장부(312)는 상기 제1플레이트 부재(310)와 일체로 형성될 수 있으나, 이와 같은 사항으로 제한되는 것은 아니며, 상기 연장부(312)와 상기 제1플레이트 부재(310)가 서로 별도의 구성으로 제공될 수 있다.The
상기 연장부(312)는 복사저항쉬트와 접촉되지 않는 길이 범위 내에서 하방으로 연장될 수 있다.The
이에 따라, 상기 제1플레이트 부재(310)는 상기 제1지지 플레이트(335)에 고정됨으로써 지지될 수 있다.Accordingly, the
도 16는 또 다른 실시 예에 따른 진공단열체를 보여주는 도면이고, 도 17는 도 16의 종단면도이다.16 is a view showing a vacuum insulator according to another embodiment, and FIG. 17 is a longitudinal cross-sectional view of FIG. 16 .
도 16 및 도 17을 참조하면, 본 실시 예의 진공단열체는 연장부가 테두리부가 아닌 플레이트 부재의 면에서 하방으로 돌출되어 형성될 수 있다.Referring to FIGS. 16 and 17 , the vacuum insulator of the present embodiment may be formed such that the extension part protrudes downward from the surface of the plate member rather than the rim part.
본 실시 예의 진공단열체에는 제1플레이트 부재(410) 및 상기 제1플레이트 부재(410)의 하방에 접촉되는 제1지지 플레이트(435), 제1지지 플레이트(435)를 지지하는 적어도 하나의 바(431)가 포함된다. 상기 적어도 하나의 바(431)는 제2지지 플레이트(436) 사이에 구비될 수 있다.The vacuum insulator of this embodiment includes a
상기 제1플레이트 부재(410)에는 상기 제1지지 플레이트(435) 측을 향하여 돌출되는 연장부(412)가 형성될 수 있다.An
상기 연장부(412)는 앞선 실시 예의 연장부와 달리 상기 제1플레이트 부재(410)의 테두리부가 아닌 판의 어느 일지점에서 하방으로 돌출되어 형성된다.Unlike the extension part of the previous embodiment, the
상기 연장부(412)는 평면 형상의 상기 제1플레이트 부재(410)에 포밍 금형을 통해 형성될 수 있다.The
상기 연장부(412)는 상기 제1지지 플레이트(435)에 구비된 홈과 대응되는 형상으로 돌출되어 형성될 수 있다. 이에 따라, 상기 연장부(412)는 상기 제1지지 플레이트(435)에 구비된 홈에 끼워질 수 있다.The
이에 따라, 상기 제1지지 플레이트(435)는 상기 제1지지 플레이트(435)에 고정됨으로써 지지될 수 있다.Accordingly, the
한편, 본 발명에서는 상기 제1플레이트 부재가 서포팅 유닛에 고정되는 것에 대하여 설명하였으나, 상기 제1플레이트 부재 대신에 상기 제2플레이트 부재가 상기 서포팅 유닛에 고정되는 구조도 가능하다.Meanwhile, although the first plate member is fixed to the supporting unit in the present invention, a structure in which the second plate member is fixed to the supporting unit instead of the first plate member is also possible.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다. The above description is merely an example of the technical idea of the present invention, and various modifications and variations can be made to those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical spirit of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the equivalent range should be construed as being included in the scope of the present invention.
본 발명은 진공단열체가 다양한 단열설비에 산업적으로 적용될 수 있도록 하였다. 단열효과를 높여서 에너지 사용효율을 높이고, 설비의 유효용적을 높일 수 있어서, 시급한 산업상의 적용이 적극적으로 기대된다. The present invention allows the vacuum insulator to be industrially applied to various insulation facilities. Since it is possible to increase the efficiency of energy use by increasing the insulation effect and increase the effective volume of the facility, urgent industrial applications are actively expected.
Claims (31)
상기 제 1 온도와 다른 제 2 온도를 가지는 제 2 플레이트 부재;
상기 제 1 온도와 상기 제 2 온도의 사이 온도이며 진공 상태의 공간을 제공할 수 있도록 상기 제 1 플레이트 부재와 상기 제 2 플레이트 부재를 밀봉하는 밀봉부;
상기 진공 상태의 공간을 유지하는 서포팅유닛;
상기 제 1 플레이트 부재 및 상기 제 2 플레이트 부재 중 적어도 하나에는 상기 진공 상태의 공간 측으로 연장되어 상기 서포팅유닛과 결합하는 연장부가 구비되고,
상기 연장부는 상기 1 플레이트 부재 및 제 2 플레이트 부재 중 적어도 하나의 테두리부에서 하방으로 연장되어 형성된 진공단열체.a first plate member having a first temperature;
a second plate member having a second temperature different from the first temperature;
a sealing portion sealing the first plate member and the second plate member to provide a vacuum space at a temperature between the first temperature and the second temperature;
a supporting unit that maintains the vacuum space;
At least one of the first plate member and the second plate member is provided with an extension part extending toward the vacuum space and coupled to the supporting unit;
The extension part is formed to extend downward from the edge of at least one of the first plate member and the second plate member.
상기 제1플레이트 부재와 상기 제2플레이트 부재 간의 열전달량을 감소시키기 위한 열저항유닛이 포함되는 진공단열체. According to claim 1,
A vacuum insulator comprising a thermal resistance unit for reducing an amount of heat transfer between the first plate member and the second plate member.
상기 열저항유닛은 상기 제 1 플레이트 부재 및 상기 제 2 플레이트 부재 중 적어도 하나와 연결되는 전도저항쉬트를 포함하는 진공단열체.According to claim 2,
The heat resistance unit includes a conduction resistance sheet connected to at least one of the first plate member and the second plate member.
상기 서포팅유닛에는 상기 제 1 플레이트 부재 및 상기 제 2 플레이트 부재 중 적어도 하나를 지지하기 위하여 상기 연장부의 적어도 일면과 접촉하는 고정부가 제공된 진공단열체.According to claim 1,
The vacuum insulator provided with a fixing part contacting at least one surface of the extension part to support at least one of the first plate member and the second plate member in the supporting unit.
상기 서포팅유닛에는 상기 제 1 플레이트 부재 및 상기 제 2 플레이트 부재 중 적어도 하나를 지지하기 위하여 상기 연장부를 감싸는 고정부가 구비된 진공단열체.According to claim 1,
The vacuum insulator having a fixing part surrounding the extension part in order to support at least one of the first plate member and the second plate member in the supporting unit.
상기 진공 상태의 공간 내부에 판상으로 제공되는 적어도 하나의 복사저항쉬트가 더 포함되고,
상기 복사저항쉬트에는 상기 고정부와 대응되는 형상의 함몰부가 형성된 진공단열체.According to claim 5,
At least one radiation resistance sheet provided in a plate shape inside the vacuum space is further included,
A vacuum insulator having a recessed portion corresponding to the fixing portion formed in the radiation resistance sheet.
상기 서포팅유닛에는 상기 제 1 플레이트 부재 및 상기 제 2 플레이트 부재 중 적어도 하나에 대하여 수평한 방향으로 연장되며, 상기 연장부와 결합하는 지지 플레이트가 포함된 진공단열체.According to claim 1,
The supporting unit includes a support plate extending in a horizontal direction with respect to at least one of the first plate member and the second plate member and coupled with the extension part.
상기 연장부는 상기 지지 플레이트의 테두리부에 끼워지는 진공단열체.According to claim 7,
The extension part is fitted to the edge portion of the support plate.
상기 제1플레이트 부재와 상기 제2플레이트 부재 간의 복사열전달을 제한하기 위한 복사저항쉬트를 포함하고,
상기 복사저항쉬트는 상기 진공 상태의 공간 내부에 판상으로 제공되고,
상기 연장부의 하단부는 상기 복사저항쉬트와 이격되어 배치된 진공단열체.According to claim 1,
A radiation resistance sheet for limiting radiative heat transfer between the first plate member and the second plate member,
The radiation resistance sheet is provided in a plate shape inside the vacuum space,
The lower end of the extension is a vacuum insulator disposed spaced apart from the radiation resistance sheet.
상기 제 1 온도와 다른 제 2 온도를 가지는 제 2 플레이트 부재;
상기 제 1 온도와 상기 제 2 온도의 사이 온도이며 진공 상태의 공간을 제공할 수 있도록 상기 제 1 플레이트 부재와 상기 제 2 플레이트 부재를 밀봉하는 밀봉부;
상기 진공 상태의 공간을 유지하는 서포팅유닛; 및
상기 제 1 플레이트 부재 및 상기 제 2 플레이트 부재 중 적어도 하나에는 상기 진공 상태의 공간 측으로 연장되며, 상기 서포팅유닛과 결합하는 연장부가 구비된 진공단열체.a first plate member having a first temperature;
a second plate member having a second temperature different from the first temperature;
a sealing portion sealing the first plate member and the second plate member to provide a vacuum space at a temperature between the first temperature and the second temperature;
a supporting unit that maintains the vacuum space; and
At least one of the first plate member and the second plate member is provided with an extension part extending toward the space in the vacuum state and coupled to the supporting unit.
상기 제1플레이트 부재와 상기 제2플레이트 부재 간의 열전달량을 감소시키기 위한 열저항유닛이 포함되고,
상기 열저항 유닛에는 상기 제 1 플레이트 부재 및 상기 제 2 플레이트 부재 중 적어도 하나에 연결되며, 상기 제1플레이트 부재와 상기 제2플레이트 부재 간의 열전달량을 감소시키기 위한 전도저항쉬트가 포함되는 진공단열체. According to claim 10,
A thermal resistance unit for reducing the amount of heat transfer between the first plate member and the second plate member is included,
The thermal resistance unit is connected to at least one of the first plate member and the second plate member and includes a conduction resistance sheet for reducing an amount of heat transfer between the first plate member and the second plate member. .
상기 전도저항쉬트는 상기 제1 및 제2플레이트 부재 및 상기 서포팅유닛에 비하여 강성이 낮은 재질로 이루어진 진공단열체.According to claim 11,
The conduction resistance sheet is a vacuum insulator made of a material having lower rigidity than the first and second plate members and the supporting unit.
상기 진공 상태의 공간을 위한 벽의 적어도 일부를 정의하는 사이드 프레임을 더 포함하고,
상기 사이드 프레임의 일측은 상기 전도저항쉬트와 체결되고, 상기 사이드 프레임의 타측은 상기 제2플레이트 부재와 연결된 진공단열체.According to claim 11,
Further comprising a side frame defining at least a portion of a wall for the vacuum space,
One side of the side frame is fastened to the conductive resistance sheet, and the other side of the side frame is connected to the second plate member.
상기 서포팅유닛에는 상기 제 1 플레이트 부재 및 상기 제 2 플레이트 부재 중 적어도 하나에 대하여 수평한 방향으로 연장되며, 상기 연장부와 결합하는 지지 플레이트가 포함된 진공단열체.According to claim 10,
The supporting unit includes a support plate extending in a horizontal direction with respect to at least one of the first plate member and the second plate member and coupled with the extension part.
상기 지지 플레이트는 격자형인 진공단열체.15. The method of claim 14,
The support plate is a grid-shaped vacuum insulator.
상기 연장부는 상기 제 1 플레이트 부재 및 상기 제 2 플레이트 부재 중 적어도 하나의 일면으로부터 상기 진공 상태의 공간 측으로 돌출되어 형성되고,
상기 지지 플레이트에는 상기 연장부가 삽입되는 수용부가 구비된 진공단열체.15. The method of claim 14,
The extension part is formed to protrude from one surface of at least one of the first plate member and the second plate member toward the space of the vacuum state,
A vacuum insulator having an accommodating portion into which the extension portion is inserted in the support plate.
상기 연장부가 상기 수용부에 끼워지도록, 상기 연장부와 상기 수용부는 서로 대응되는 형상으로 이루어진 진공단열체.17. The method of claim 16,
A vacuum insulator having a shape corresponding to the extension part and the accommodation part so that the extension part is fitted into the accommodation part.
상기 서포팅 유닛에는 상기 제1플레이트 부재와 상기 제2플레이트 부재 사이에 개재되는 복수의 바가 포함되고,
상기 제1플레이트 부재의 테두리부 또는 상기 제2플레이트 부재의 테두리부에 인접한 부분에 놓이는 상기 복수의 바 사이의 피치가, 인접하지 않는 부분에 비해서 좁게 형성된 진공단열체.According to claim 10,
The supporting unit includes a plurality of bars interposed between the first plate member and the second plate member,
A vacuum insulator in which a pitch between the plurality of bars placed on an edge portion of the first plate member or a portion adjacent to an edge portion of the second plate member is narrower than that of non-adjacent portions.
상기 서포팅 유닛에는 상기 제1플레이트 부재와 상기 제2플레이트 부재 사이 및 상기 사이드 프레임과 상기 제2플레이트 부재 사이에 개재되는 복수의 바가 포함되고,
상기 제1플레이트 부재와 상기 제2플레이트 부재 사이에 개재되는 복수의 바 중에서 최외각에 배치된 바와 상기 사이드 프레임과 상기 제2플레이트 부재 사이에 개재되는 복수의 바 사이의 최단거리는 상기 제1플레이트 부재와 상기 제2플레이트 부재 사이에 개재되는 복수의 바 사이의 피치에 비해 짧은 진공단열체.According to claim 13,
The supporting unit includes a plurality of bars interposed between the first plate member and the second plate member and between the side frame and the second plate member,
The shortest distance between the plurality of bars interposed between the first plate member and the second plate member and the outermost bar disposed between the side frame and the second plate member is the first plate member. And a vacuum insulator shorter than the pitch between the plurality of bars interposed between the second plate member.
제 2 플레이트 부재;
상기 제 1 플레이트 부재 및 상기 제 2 플레이트 부재 사이에 제공되면서 진공 상태의 공간을 이루는 진공공간부; 및
상기 진공공간부를 유지하는 서포팅유닛;을 포함하며,
상기 제 1 플레이트 부재 및 상기 제 2 플레이트 부재 중 적어도 하나에 상기 서포팅유닛이 고정되고,
상기 제 1 플레이트 부재 및 상기 제 2 플레이트 부재 중 적어도 하나에는 상기 서포팅유닛에 결합되는 연장부가 제공되는 진공단열체.a first plate member;
a second plate member;
a vacuum space part provided between the first plate member and the second plate member and forming a space in a vacuum state; and
Includes; a supporting unit for maintaining the vacuum space,
The supporting unit is fixed to at least one of the first plate member and the second plate member,
At least one of the first plate member and the second plate member is provided with an extension coupled to the supporting unit.
상기 서포팅유닛에는 상기 제 1 플레이트 부재 및 상기 제 2 플레이트 부재 중 적어도 하나에 대하여 수평한 방향으로 연장되며, 상기 연장부와 결합하는 지지 플레이트가 포함된 진공단열체.24. The method of claim 23,
The supporting unit includes a support plate extending in a horizontal direction with respect to at least one of the first plate member and the second plate member and coupled with the extension part.
상기 연장부는 상기 제 1 플레이트 부재 및 상기 제 2 플레이트 부재 중 적어도 하나의 일면으로부터 상기 진공공간부로 돌출되어 형성되고,
상기 지지 플레이트에는 상기 연장부가 삽입되는 수용부가 구비된 진공단열체.26. The method of claim 25,
The extension is formed to protrude from one surface of at least one of the first plate member and the second plate member into the vacuum space,
A vacuum insulator having an accommodating portion into which the extension portion is inserted in the support plate.
상기 서포팅유닛은 상기 제 1 플레이트 부재와 제 2 플레이트 부재 사이의 간격을 유지하는 적어도 둘 이상의 바(bar)를 포함하고,
상기 연장부는 상기 바보다 얇은 두께로 형성되는 진공단열체.24. The method of claim 23,
The supporting unit includes at least two or more bars maintaining a distance between the first plate member and the second plate member,
The extension portion is a vacuum insulator formed to a thinner thickness than the bar.
상기 서포팅유닛에는 상기 제 1 플레이트 부재 및 상기 제 2 플레이트 부재 중 적어도 하나를 고정하기 위하여 상기 연장부의 적어도 일면과 접촉하는 고정부가 제공되는 진공단열체24. The method of claim 23,
A vacuum insulator in which a fixing part contacting at least one surface of the extension part is provided in the supporting unit to fix at least one of the first plate member and the second plate member.
상기 고정부는 상기 연장부가 삽입되도록 형성되거나 상기 연장부에 삽입되도록 형성되거나 혹은, 상기 연장부를 감싸도록 형성되는 진공단열체.29. The method of claim 28,
The fixing part is formed to be inserted into the extension part, formed to be inserted into the extension part, or formed to surround the extension part.
제 2 플레이트 부재;
상기 제 1 플레이트 부재 및 상기 제 2 플레이트 부재 사이에 제공되면서 진공 상태의 공간을 이루는 진공공간부; 및
상기 진공공간부를 유지하는 서포팅유닛;을 포함하며,
상기 제 1 플레이트 부재 및 상기 제 2 플레이트 부재 중 적어도 하나에는 상기 서포팅유닛과의 결합을 위해 상기 진공공간부 내로 연장되는 연장부가 구비된 진공단열체.a first plate member;
a second plate member;
a vacuum space part provided between the first plate member and the second plate member and forming a space in a vacuum state; and
Includes; a supporting unit for maintaining the vacuum space,
At least one of the first plate member and the second plate member has an extension portion extending into the vacuum space for coupling with the supporting unit.
상기 연장부는 상기 제 1 플레이트 부재 및 상기 제 2 플레이트 부재 중 적어도 하나의 일면으로부터 상기 진공 상태의 공간 측으로 돌출되어 형성되는 진공단열체.
31. The method of claim 30,
The extension part is formed to protrude from one surface of at least one of the first plate member and the second plate member toward the space in the vacuum state.
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